甘谷驛油田唐114井區(qū)油藏注采能力研究

高貝貝

（延長(zhǎng)油田股份有限公司寶塔采油廠，陜西 延安 716003）

甘谷驛油田唐114井區(qū)位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中部，主力開(kāi)發(fā)層位為三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油層組，屬于典型的淺層、低孔、特低滲透油田。自投入開(kāi)發(fā)以來(lái)，區(qū)塊整體含水上升較快，年含水上升率超過(guò)50%，水淹井偏多，儲(chǔ)層水平層理及斜層理十分發(fā)育，易產(chǎn)生水平裂縫，對(duì)注水開(kāi)發(fā)影響嚴(yán)重[1-3]，區(qū)塊東西兩塊地質(zhì)情況不同，西部部分井未受水井控制，但目前含水高達(dá)60%以上。現(xiàn)亟需對(duì)工區(qū)的注采能力進(jìn)行研究，以進(jìn)一步改善油藏的開(kāi)發(fā)效果。

1 注水井吸水能力的確定

因研究區(qū)吸水剖面測(cè)試資料較為豐富，因此，本次研究主要借助工區(qū)76口注水井吸水剖面測(cè)試資料對(duì)注水井的吸水能力進(jìn)行研究（表1）。未注水區(qū)域吸水指數(shù)在0.002～0.214，平均為0.057 m3/(d·m·MPa)。

通過(guò)注水井米吸水指數(shù)統(tǒng)計(jì)分析，可以根據(jù)各水井的破裂壓力確定的注水井最大井底流壓及合理地層壓力，確定各水井的最大注入量，為各井組合理配注的參考依據(jù)。也能分辨各水井吸水能力強(qiáng)弱所處的區(qū)域。米吸水指數(shù)小于0.05m3/(d.m.MPa)的注水井儲(chǔ)層的吸水能力差，有待于進(jìn)一步提高注水壓力或者對(duì)儲(chǔ)層做出改造，從而改善儲(chǔ)層吸水效果，提高油田采收率。

表1 唐114井區(qū)長(zhǎng)61油藏米吸水指數(shù)計(jì)算表

2 合理注水量的確定

由注采平衡原理可知，在已知采油井日產(chǎn)油量情況下，可進(jìn)一步計(jì)算注水井的合理配注量；

式中：qw為注水井單井日注水量，m3/d；q0為采油井單井日產(chǎn)油量，t/d；ρ0為原油密度，m3/t；G為注采比，小數(shù)；M為注采井?dāng)?shù)比；B0為原油體積系數(shù)。

參數(shù)取值：令G=1；目前研究區(qū)平均單井日產(chǎn)油量為 q0=0.35t/d，fw=61%，B0=1.036，ρ0=0.826m3/t，M=159/403。

得出本區(qū)日注水量達(dá)到3.1m3才能滿足注采平衡，但本區(qū)實(shí)際日注水量為1.68m3，需要進(jìn)一步提高配注量。

根據(jù)同類油藏的注水情況來(lái)看，在油田注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，存在著一定層間漏水等無(wú)效注水的情況，其損耗可達(dá)注入量的20%，因此，建議研究區(qū)在確定好合理注入量之后，在此基礎(chǔ)上在上浮20%，盡量避免因注入水損耗而導(dǎo)致地層虧空現(xiàn)象的發(fā)生。研究區(qū)目前含水率60%左右，上浮之后，研究區(qū)即長(zhǎng)6油層單井平均配注量需達(dá)到3.40 m3/d。

3 單井生產(chǎn)能力確定

目前，常用的產(chǎn)能評(píng)價(jià)方法主要有米采油指數(shù)法、采油強(qiáng)度法和數(shù)值模擬法。結(jié)合研究區(qū)目前開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀以及資料的豐富程度，最終選用了米采油指數(shù)法來(lái)對(duì)研究區(qū)的單井生產(chǎn)能力展開(kāi)研究。

3.1 米采油指數(shù)法

統(tǒng)計(jì)研究區(qū)測(cè)試資料可知，研究區(qū)目前油井的米產(chǎn)油指數(shù)介于 0.292～0.651m3/(d·m·MPa)，米采液指數(shù)介于 0.925～1.033m3/(d·m·MPa)，平均米產(chǎn)油指數(shù)為0.494m3/(d·m·MPa)，平均米產(chǎn)液指數(shù)為 0.974m3/(d·m·MPa) （見(jiàn)表 2）。

通過(guò)油藏的地飽壓差和飽和壓力可進(jìn)一步確定生產(chǎn)壓差，目前，研究區(qū)的地飽壓差為0.51MPa，飽和壓力為 1.12MPa，生產(chǎn)壓差為0.722MPa（地飽壓差加飽和壓力的10%）。結(jié)合研究區(qū)的米采油指數(shù)和油層的有效厚度，最終確定研究區(qū)單井日產(chǎn)油量為0.60m3/d，即0.50t/d。

表2 研究區(qū)長(zhǎng)6組油藏米采油指數(shù)計(jì)算表

3.2 含水率對(duì)產(chǎn)液、產(chǎn)油能力的影響

油井的采油、采液指數(shù)是反映油井生產(chǎn)能力的重要指標(biāo)之一，而不同含水條件下油井產(chǎn)液、采油指數(shù)的確定更是油田制定合理開(kāi)采制度的重要依據(jù)。通過(guò)油田相滲曲線，可進(jìn)一步確定油井的無(wú)因次產(chǎn)油、產(chǎn)液指數(shù)與含水率以及含水飽和度的之間的關(guān)系，最終了確定油井的產(chǎn)油、產(chǎn)液水平。

對(duì)于低滲透儲(chǔ)層而言，流體在儲(chǔ)層中流動(dòng)時(shí)，以非達(dá)西滲流為主，且存在著一定啟動(dòng)壓力，假設(shè)水在儲(chǔ)層中流動(dòng)時(shí)，不存在啟動(dòng)壓力梯度，則油井單井產(chǎn)液、產(chǎn)油以及無(wú)水產(chǎn)液量可通過(guò)以下公式獲得：

式中 K0、Kw為油相、水相相滲透率，m2；K為絕對(duì)滲透率，m2；δP為啟動(dòng)壓力，Pa；ΔP為生產(chǎn)壓差，Pa；rw為井徑，m；h為有效厚度，m；s為表皮系數(shù)，無(wú)因次；Re為供給井徑，m；μw、μ0為水的黏度、油的黏度 Pa·s。；B0、Bw為原油、地層水體積系數(shù)，無(wú)因次。

根據(jù)無(wú)因次產(chǎn)液指數(shù)定義有

將式3、4、5式代入式6得

式中Krw、Kr0為水相、油相相對(duì)滲透率；為無(wú)因次采液指數(shù)。

低滲透油田產(chǎn)水率為

將式8代入式7得到低滲透油田無(wú)因次采液指數(shù)為

又因

式中 JL（fw=0）為含水率為零時(shí)的采液指數(shù)。

采液指數(shù)：

采油指數(shù)：

從計(jì)算公式看出，油田油井產(chǎn)液能力的大小于油層的含水飽和度（含水率）和啟動(dòng)壓力梯度有關(guān)。

對(duì)研究區(qū)實(shí)測(cè)采油指數(shù)與含水率進(jìn)行擬合，可得出二者之間的關(guān)系。（見(jiàn)圖2），進(jìn)一步計(jì)算可得研究區(qū)無(wú)水驅(qū)采液指數(shù)為1.875 m3/(d·MPa)，并繪制完成了研究區(qū)無(wú)因次采液、產(chǎn)油指數(shù)與含水率的關(guān)系曲線，研究區(qū)采液指數(shù)和采油指數(shù)與含水率的關(guān)系曲線（圖3、圖4、圖5）。

圖2 研究區(qū)實(shí)際采油指數(shù)與含水率關(guān)系曲線

圖3 研究區(qū)無(wú)因次采液/采油指數(shù)與含水率關(guān)系曲線

圖4 研究區(qū)無(wú)因次采液指數(shù)與含水飽和度關(guān)系曲線

圖5 研究區(qū)無(wú)因次采液指數(shù)與含水率關(guān)系曲線

從曲線圖上可看出，研究區(qū)的產(chǎn)油指數(shù)與含水率呈反比，及含水率增大，產(chǎn)油指數(shù)降低，產(chǎn)液指數(shù)則隨著含水率增高先增大，后減小。此外，因啟動(dòng)壓力梯度的存在，導(dǎo)致無(wú)因次產(chǎn)液、產(chǎn)油指數(shù)與啟動(dòng)壓力梯度的變化規(guī)律與生產(chǎn)實(shí)際存在著一定誤差，這是因?yàn)樵谑覂?nèi)進(jìn)行油水相滲實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)啟動(dòng)壓力考慮較少，這樣造成了和油田的實(shí)際開(kāi)發(fā)也存在著一定的誤差。采油指數(shù)與含水率關(guān)系圖上可以看出，當(dāng)研究區(qū)采液、采油指數(shù)為0.4時(shí)，理論計(jì)算與實(shí)際開(kāi)發(fā)較為符合。這表明研究區(qū)的滲流啟動(dòng)壓力梯度為驅(qū)動(dòng)壓力梯度的0.6倍。

綜合分析研究區(qū)長(zhǎng)6油層組油井生產(chǎn)能力為0.43t/d，實(shí)際單井日產(chǎn)原油0.43×300/365=0.35 t/d。

4 結(jié)論

1） 目前，研究區(qū)長(zhǎng)6油層組注水井實(shí)際注水量偏低，應(yīng)在進(jìn)一步提高，單井平均配注量應(yīng)達(dá)到3.40 m3/d方可達(dá)到注采平衡。2）結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分析及含水率等多種因素分析，研究區(qū)目前單井產(chǎn)能為0.43t/d。